基于人工智能技術(shù)的高校線上教學改革思路探析

余有任

（南京中醫(yī)藥大學，江蘇 南京 210023）

0 引言

推進教育現(xiàn)代化是我國長期以來的發(fā)展方向，而基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的線上教學是教育現(xiàn)代化的重要體現(xiàn)。線上教學是指在教學的過程中采用信息時代特有的計算機互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將原本在課堂上傳授的知識，通過網(wǎng)絡(luò)用更加方便、快捷和生動的方式傳授給學生。在當前高校教學模式改革過程中，“線上+線下”相結(jié)合的方式，融合了傳統(tǒng)教學與網(wǎng)絡(luò)教學的優(yōu)勢，已成為互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下現(xiàn)代教學發(fā)展的重要方向。

然而，當前我國高校的線上教學在教學過程、教學質(zhì)量、平臺建設(shè)等方面還存在一系列問題。機器學習、情感計算、智能代理等人工智能技術(shù)的發(fā)展及其在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，不僅為解決線上教學中的問題提供了新的技術(shù)手段，而且能促使教學進一步向“以學習者為中心”的個性化、精準化方向發(fā)展。因此，探索如何有效地將人工智能技術(shù)與教育相結(jié)合，對于進一步推動高校線上教學的發(fā)展以及高校教育教學改革具有重要意義。

1 當前高校線上教學存在的問題

1.1 線上教學過程互動性較差

現(xiàn)階段的互聯(lián)網(wǎng)課堂上缺少教師與學生，學生與資源、學生之間的互動交流，僅僅實現(xiàn)了單向傳遞。一方面，教師與學生的溝通互動嚴重不足，特別是異地的在線學習，學生與教師之間存在很大的時空差異，溝通條件非常不便利，教師不能給學生提供現(xiàn)實的指導。另一方面，學生之間的溝通互動也大大減弱。時空分離的狀態(tài)，造成師生情感交互不足，在線教學過程缺乏雙向互動[1]。雖然各線上課程平臺也具備一些模擬課堂的互動功能，如簽到、提問、點名、隨堂測驗、問卷調(diào)查等，但其時效性與面授教學相比還有較大的差距，教學效果難以保證[2]。在線教學過程需要打破這種閉塞的溝通方式，才能收獲良好的教與學體驗。

1.2 學生線上學習監(jiān)管困難，學習自主性有待提高

由于學生長期以來習慣于線下授課方式，很多學生不能及時適應(yīng)新的網(wǎng)絡(luò)線上教學模式。一方面，部分學生自主學習意識不強，自我監(jiān)督約束能力較差，再加上學生在線上聽課，難免會受到周圍環(huán)境以及網(wǎng)絡(luò)上各種信息的干擾，難以保證全程集中精力學習，經(jīng)常出現(xiàn)注意力不集中的情況，導致學習效率大打折扣[3]。另一方面，線上教學對學生的監(jiān)督管理比較困難。線下教學時，外在的紀律約束是保證學習效率的重要手段。而在線上教學中，教師無法與學生面對面交流，尤其是當授課人數(shù)較多時，教師很難通過“一對一”的互動方式及時掌握每名學生的在線學習狀態(tài)，造成部分學生線上課堂學習態(tài)度散漫，甚至存在掛機等現(xiàn)象，極大地影響了教學質(zhì)量[4]。

1.3 教師線上授課經(jīng)驗不足

目前，由于長期受傳統(tǒng)教學模式的影響，大多數(shù)教師對于線上教育的認知相對不足，對線上授課的方式也不夠了解，尤其是年紀較大的教師，對于線上教學的熟悉和適應(yīng)過程較慢。再加上大部分高校還缺少線上教學的相關(guān)技能培訓，這造成很多教師對計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)授課平臺、互聯(lián)網(wǎng)學習資源等線上教學所需的知識和技能掌握不夠全面，使得線上教學形式較為單一，平臺功能和教學資源未得到充分利用，未能達到預期的教學效果。

1.4 線上教學平臺功能不完善

隨著線上教學方式的快速普及，專業(yè)的線上授課平臺如雨后春筍般涌現(xiàn)，原有的一些網(wǎng)絡(luò)直播平臺不斷加速與線上教學的融合。然而，這些網(wǎng)絡(luò)教學平臺質(zhì)量參差不齊，隨著平臺利用率的增加，相關(guān)問題也隨之顯現(xiàn)。一方面，部分線上教學平臺功能不完善，不能充分滿足線上教學的需求。為了實現(xiàn)教學目標，老師和學生通常需要同時下載并使用多個軟件或平臺，對平臺的不熟悉以及不同平臺之間的切換等問題，進一步增大了線上教學的難度，降低了課堂學習的效率。另一方面，很多平臺存在網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定的情況，特別是在眾多學生集中上課時，會導致網(wǎng)絡(luò)緩慢甚至掉線，嚴重影響上課進程，是亟待解決的基礎(chǔ)技術(shù)問題。

2 基于人工智能技術(shù)的高校線上教學改革路徑

2.1 運用人工智能技術(shù)增強線上教學的互動性

為解決線上教學中師生互動不足的缺陷，可以運用人工智能技術(shù)增加人物互動、虛擬教學等互動性體驗，克服線上教學單一靜止、互動性差的缺點，打造雙向互動的線上教學模式。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以搭建特定的學習環(huán)境，讓學生在虛擬世界中體驗真實世界的情感，以仿真的形式參與到自主學習中，打破以往呆板的教師單向講授形式；人工智能中的情感計算還可以通過捕捉和解讀線上教學過程中師生之間文字、語音交流所蘊藏的情感，幫助老師進行情感浸潤為導向的教學，從而加強線上教學的互動性，激發(fā)學生的學習興趣和積極性[5]。

2.2 通過智能監(jiān)督輔導提高學生線上學習自主性

應(yīng)充分運用人工智能中的智能代理等技術(shù)，開發(fā)對于學生線上學習的監(jiān)管功能，引導、督促學生自主學習，幫助學生培養(yǎng)自主學習意識，從而解決線上教學中學生缺乏足夠監(jiān)督、自主學習意識不強等問題。例如，基于計算機模擬教師的“智能導師”在線上教學中的應(yīng)用，可以為學生提供個性化的學習輔導，通過跟蹤、記錄和分析學生線上學習過程和結(jié)果，了解每位學生的興趣、習慣和學習需求，從而為學生制定個性化學習方案，選擇最合適的線上學習資源，并對學生的學習表現(xiàn)進行監(jiān)督、評價和反饋，提出相應(yīng)的建議。這不僅有利于線上學習的全過程監(jiān)管，也能促進學生的個性化發(fā)展，從而逐漸培養(yǎng)學生的學習自主性，不斷提升學習效果[6]。

2.3 利用智能助理協(xié)助教師開展線上教學

在線上教學過程中，人工智能可以很大程度地替代教師的一些“機械”工作，成為教師教學的得力助手。虛擬代理、智能輔助系統(tǒng)等可協(xié)作承擔教學環(huán)節(jié)中可重復的、程式性的、依靠記憶或反復練習的教學模塊。目前正在被逐漸應(yīng)用于教育領(lǐng)域的人工智能型助手“教育機器人”，可以幫助老師完成傳統(tǒng)的備課、課堂講授、答疑輔導和作業(yè)批改等工作。這不僅減輕教師的負擔，提高工作效率，也讓教師能將更多精力投入到創(chuàng)造性和啟發(fā)性教學活動中，不斷促進教師角色的轉(zhuǎn)變[7]。

2.4 加強智能線上教學平臺建設(shè)

企業(yè)應(yīng)充分利用人工智能技術(shù)，將更先進的信息管理、通信等技術(shù)應(yīng)用于線上教學平臺建設(shè)，整合線上教學所需的各項功能，特別是加強線上互動功能和網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性，開發(fā)更加系統(tǒng)、完備的線上教學平臺。從長遠來看，要建設(shè)完善基于人工智能技術(shù)和大數(shù)據(jù)的自主在線學習平臺，根據(jù)學生的歷史學習數(shù)據(jù)，包括課堂表現(xiàn)、作業(yè)等對學生學習情況進行全方位評估，預測學生未來的學習表現(xiàn)，并為學生智能化推薦最合適的學習內(nèi)容、學習方法，從而更加有效地提升學習效率與成效。此外，要結(jié)合人工智能加強對線上教育市場的法治監(jiān)督，通過人工智能技術(shù)監(jiān)控各大在線教育平臺的運行狀況，建立相應(yīng)的平臺建立準則，確保為學生建立安全的線上學習環(huán)境。

3 結(jié)束語

現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)線上教學方式有其明顯的優(yōu)勢，但在應(yīng)用過程中也出現(xiàn)了很多問題，需在未來的教學過程中通過不斷探索來加以完善。人工智能所涉及的各項技術(shù)，與線上教育的應(yīng)用需求有著天然的契合性。隨著人工智能技術(shù)的不斷成熟與深化，可以將其充分利用在線上教學過程中，從增強交互與反饋、滿足個性化學習、提高教學效率、完善教學平臺等多方面為高校線上教學的發(fā)展注入新動力。